卡鉆事故
1、在鉆井中常見的井下工程事故有哪幾種?
答:有如下七種工程事故:
(1)、卡鉆事故;
(2)、鉆具事故;
(3)、鉆頭事故;
(4)、落物事故;
(5)、井噴及井噴失控事故;
(6)、頓鉆事故;
(7)、卡電纜、卡儀器事故。
2、什么是卡鉆事故?
答:鉆柱在井內(nèi)停止時(shí)間過久或其它原因造成不能上提、下放或轉(zhuǎn)動,有時(shí)甚至不能循環(huán),這樣的事故統(tǒng)稱為卡鉆事故。
3、常見的卡鉆事故有哪幾種?
答:有如下八種卡鉆事故:
(1)、粘吸卡鉆;
(2)、落物卡鉆;
(3)、井塌卡鉆事故;
(4)、鍵槽卡鉆事故;
(5)、短路循環(huán)、干鉆卡鉆事故;
(6)、沉砂卡鉆事故;
(7)、泥包卡鉆事故;
(8)、縮徑卡鉆事故;
4、什么是粘吸卡鉆?
答:鉆柱在鉆井液液柱壓力與地層壓力之差的作用下,緊貼在井壁上造成的卡鉆,稱粘吸卡鉆(也稱壓差卡鉆或粘附卡鉆)。
5、 粘吸卡鉆何特點(diǎn)?
答:(1)、循環(huán)鉆井液正常。
(2)、隨時(shí)間的延長,卡鉆面積不斷增加, 粘卡越嚴(yán)重,且卡點(diǎn)深度上移。
6、鉆井液性能不好,失水量大,對粘吸卡鉆有何影響?
答:鉆井液性能不好,失水量大,在滲透性地層井壁上形成的泥餅越厚,泥餅越虛,易發(fā)生粘吸卡鉆。
7、鉆井液中固相含量多,對發(fā)生粘吸卡鉆有何影響?
答:鉆井液中固相含量多,泥餅的粘滯系數(shù)越大,越容易發(fā)生粘吸卡鉆。
8、發(fā)生粘吸卡鉆的主要原因是什么?
答:(1)、鉆具在井內(nèi)靜止時(shí)間長,活動鉆具不及時(shí)或活動鉆具的方法不當(dāng)。
(2)、泥漿性能不符合設(shè)計(jì)要求(注:此話不嚴(yán)密,有出路),泥漿液柱壓力和地層孔隙壓力的差值較大。(此句改為;泥漿液柱壓力比地層孔隙壓力大的較多)。
(3 )、泥漿的失水大,泥餅厚,固控設(shè)備配備不齊或由于固控設(shè)備壞使用少,造成固相含量急劇增加。
(4)、深井、定向井和復(fù)雜井等在鉆井液中加入的潤滑劑含量少,泥餅?zāi)M較大。
9、怎樣預(yù)防粘吸卡鉆?
答:(1)、停鉆時(shí)按規(guī)定及時(shí)活動鉆具,上提下放活動的幅度要大。
(2)、鉆井液性能符合設(shè)計(jì)要求(不嚴(yán)密)。
(3)、加強(qiáng)設(shè)備的檢查、維修及管理,保證在鉆井過程中能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如設(shè)備出故障不能活動鉆具,鉆具在井底應(yīng)將全部鉆具重量的三分之二壓在鉆頭上,使下部鉆具彎曲與井壁形成點(diǎn)接觸,減少卡鉆發(fā)生的可能性。
(4)、加強(qiáng)固控設(shè)備的配備與使用,固相含量一般要控制在10%以內(nèi)。
(5)、定向井、深井、復(fù)雜井等在鉆井液中加入潤滑劑降低摩擦系數(shù),定向井混油量保證在6~8%,摩阻系數(shù)在定向井中控制在0.1以內(nèi),直井控制在0.15以內(nèi)。
(6)、在深井、定向井或特殊復(fù)雜井中,應(yīng)用螺旋鉆鋌,加重鉆桿和隨鉆震擊器,防止粘吸卡鉆。
10、發(fā)生粘吸卡鉆后如何處理?
答:通常的做法是采用泡油或泡解卡劑,即在被卡鉆柱井段注入一定數(shù)量的原油、柴油或者解卡劑,浸泡一段時(shí)間,方可上提下放鉆具試圖使其解卡。
11、處理卡鉆事故泡原油、柴油時(shí)怎樣泡為好?
答:最好按一定比例(一般為2:1或1:1)泡混合油液,這樣泡的效果比較好,容易解卡。當(dāng)油液種類缺乏時(shí),也可單獨(dú)使用,不過比混合油液效果差一些。
12、泡油或解卡劑能接除粘吸卡鉆的機(jī)理是什么?
答:因原油和解卡劑都是很好的潤滑劑和滲透劑(適當(dāng)混入柴油后更好如在加一些QT快速滲透劑其效果為最佳)。滲透到鉆井液中和泥餅內(nèi),并破壞泥餅結(jié)構(gòu),降低了鉆井液的粘滯系數(shù),從而使鉆柱解卡。
13、發(fā)生粘吸卡鉆后,泡油或注入解卡劑前應(yīng)如何處理?
答:(1)、發(fā)生粘吸卡鉆后,泡油或注入解卡劑前應(yīng)按規(guī)定活動鉆具,停止活動時(shí)應(yīng)將卡點(diǎn)以上鉆具重量的2/3或全部壓上,使未卡鉆具呈彎曲狀態(tài)與井壁成點(diǎn)接觸,防止卡點(diǎn)上移。
(2)、泡油或泡解卡劑前,按要求調(diào)整好泥漿性能,一定要大排量循環(huán)洗井2~3周,使井內(nèi)的砂子盡量帶出井眼,防止由于井眼所聚砂子的增多,而導(dǎo)致泡油失敗。
14、卡點(diǎn)深度如何計(jì)算?
答:卡點(diǎn)計(jì)算公式如下:
H=K
式中:H—指鉆柱最上一個卡點(diǎn)的深度,m;
ΔL—指未被卡部分連續(xù)上提時(shí)的平均伸長,cm;
ΔP—指鉆具未被卡部分連續(xù)上提的平均拉力,kN;
K—指計(jì)算系數(shù),不同尺寸和壁厚的鉆具有不同的K值;
K= =2.1F
式中:E—指鋼材彈性系數(shù),其值為2.1×106kg/cm2
F—指管柱截面積,cm2
15、泡油量如何計(jì)算?
答:計(jì)算公式如下:
V=KV1H1+V2H2
式中:V—指泡油總量,m3;
K—指附加系數(shù),一般取1.2~1.5;
V1—指環(huán)形空間每米容積,m3/m;
V2—指鉆桿內(nèi)每米容積,m3/m;
H1—指環(huán)形空間泡油高度,m;
H2—指鉆桿內(nèi)油柱高度,m;
16、泡油替鉆井液時(shí)計(jì)算公式?
答:泡油替鉆井液量的計(jì)算公式如下:
V0=V1H
式中:VO—指泡油時(shí)替鉆井液的量,m3;
V1—指鉆桿內(nèi)每米容積,m3/m;
H—設(shè)計(jì)替至油面井深,m;
17、泡油施工中,注油泵壓什么時(shí)候最高?
答:當(dāng)總泡油量大于鉆柱總內(nèi)容積時(shí),原油到達(dá)鉆頭時(shí)的泵壓為最高;當(dāng)總泡油量小于鉆柱內(nèi)容積時(shí),全部油進(jìn)入鉆具后泵壓就達(dá)最高,一直持續(xù)到油從鉆頭出來。開始下降。
18、泡油時(shí)最高泵壓如何計(jì)算?
答:最高泵壓計(jì)算公式如下:
P=P1+
式中:P—最高注油泵壓,Mpa;
P1—用替油排量循環(huán)時(shí)的泵壓,Mpa;
H—油在鉆柱內(nèi)的最大高度,m;
r1—鉆井液的密度,g/cm3;
r0—所泡油的密度,g/cm3;
19、計(jì)算卡點(diǎn)深度:某井Φ216鉆頭鉆至井深915米,修泵循環(huán)活動鉆具不及時(shí)造成粘吸卡鉆,鉆具結(jié)構(gòu)Φ216mm鉆頭+Φ159mm鉆鋌(200m)+Φ127mm鉆桿,鋼級是E級、壁厚9.19mm,卡鉆前懸重為550kN,連續(xù)上提三次,指重表指示為650kN、750Kn、850kN。 鉆具伸長量分別為10cm、20cm、30cm,鉆桿的K值為7150,計(jì)算出卡點(diǎn)深度?
答:卡點(diǎn)深度計(jì)算如下:
H=K
=7150×
=7150×20÷200=715(米)
20、計(jì)算泡油量:根據(jù)19題的已知條件和計(jì)算出的卡點(diǎn)深度715米,被卡鉆具200米,下部鉆鋌外徑159毫米,內(nèi)徑70毫米,鉆桿外徑127毫米,內(nèi)徑108毫米,一般管外泡油的頂界高于卡點(diǎn)100米,管內(nèi)比管外油面高100米,泡油附加系數(shù)取1.2,計(jì)算所需的泡油量是多少?
答:(1)、計(jì)算鉆鋌內(nèi)的總?cè)莘e:
V1=π÷4×D2× L1
=0.785 ×0.072×200
=0.77(m3)
(2)、計(jì)算鉆鋌外的總?cè)莘e:
V2=π÷4×(Db2-DC2)× L1
=0.785 ×(0.2162-0.1592)×200
=3.36(m3)
(3)、計(jì)算鉆桿內(nèi)的總?cè)莘e:
V3=π÷4×dp2× h1
=0.785 ×(0.1082)×(100+100)
=1.83(m3) 注:(前一個100為鉆桿外泡油長,后一個100為內(nèi)外油面高差)
(4)、計(jì)算鉆桿外的總?cè)莘e:
V4=π÷4×(Db2-Dp2)× L2
=0.785 ×(0.2162-0.1272)×100
=2.40(m3)
(5)、計(jì)算總的泡油量:
V=V1+V3+K(V2+V4)
=0.77+1.83+1.2×(3.36+2.40)
=9.51(m3)
21、計(jì)算替泥漿量:已知井深915米,卡點(diǎn)深度715米,井內(nèi)127鉆桿,壁厚9.19,設(shè)計(jì)泡油液面高于卡點(diǎn)100米,內(nèi)液面高于外液面100米,地面與立管線長30米(127鉆桿同每米9.25升),水龍帶18米長內(nèi)容積每米14.6升,方鉆桿長11米,內(nèi)容積每米5.4升。
答:V替=V0+V地
V0=9.25(715-200)=4763.75(升)=4.76(方)
V地=14.6×18+9.25×30+5.4×11=599.7(升)=0.60(方)
V替=4.76+0.60=5.36(方)
22、計(jì)算泡油時(shí)的最高泵壓:已知鉆頭深度為915米,卡點(diǎn)深度715米,鉆井液密度1.25,循環(huán)泵壓10Mpa,準(zhǔn)備泡油的密度0.85,井內(nèi)鉆具結(jié)構(gòu)Φ216mm鉆頭+Φ159mm鉆鋌(200m)+Φ127mm鉆桿(壁厚9.19)。泡油量計(jì)劃10方。計(jì)算泡油施工中的最高泵壓?
答:首先計(jì)算油在鉆具內(nèi)的最大長度。10方=10000升
1000÷9.25=1081米大于鉆頭井深,固油在鉆具內(nèi)的最大長度915米(鉆頭深度)
P=P1+P2
=P1+[H油(r泥-r油)]÷100
=10+[915(1.25-0.85)] ÷100
=10+3.66=13.66(Mpa)
23、粘卡后為什么泡油或注入解卡劑越早越好?
答:因粘卡的嚴(yán)重程度隨時(shí)間的延長而增加。時(shí)間愈長不但卡的愈死,而且卡點(diǎn)容易上移,增加處理難度。
24、處理粘吸卡鉆,在泡油或注入解卡劑后是立即活動好,還是浸泡一段時(shí)間活動好?
答:泡油或注入解卡劑后為使泡的油液或解卡劑滲透進(jìn)入受粘卡的部位,應(yīng)靜止一段時(shí)間使泡液充分發(fā)揮解卡作用,然后再活動鉆具使其解卡。
25、什么是遇阻、遇卡?
答:下鉆時(shí)若懸重比原懸重降低叫遇阻。上提鉆具時(shí)若懸重超過原懸重叫遇卡。
26、鉆具在井內(nèi)遇卡、遇阻有什么危害?
答:鉆具在井內(nèi)遇卡時(shí),是發(fā)生卡鉆的前兆,此時(shí)不能硬將鉆具壓入井內(nèi),或直接向上提,報(bào)者將其提出的幻想。應(yīng)接方鉆桿循環(huán)泥漿,活動鉆具,輕壓、慢轉(zhuǎn)、劃眼(或倒劃眼)使其解除,避免事故的惡化。
27、鉆具在井內(nèi)遇卡或遇阻時(shí)如何處理?
答:(1)、上提遇卡時(shí),上提懸重不得超過原懸重(包括正常起鉆時(shí)鉆具的摩擦阻力)100kN。否則應(yīng)立即接方鉆桿循環(huán),上下活動鉆具或進(jìn)行倒劃眼,倒劃眼時(shí)上提5~10Kn。嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)盤、間斷轉(zhuǎn)動,防止將鉆具倒開或倒掉鉆頭。當(dāng)上提鉆具無阻卡現(xiàn)象時(shí),方可進(jìn)行下步作業(yè)。
(2)、下鉆遇阻時(shí),下壓不得超過原懸重100kN,否則應(yīng)立即接方鉆桿循環(huán)鉆井液、劃眼,當(dāng)下放無遇阻現(xiàn)象時(shí),方可轉(zhuǎn)為下步作業(yè)。
28、什么叫落物卡鉆?
答:因井下落物造成的鉆柱卡鉆事故,就叫落物卡鉆。
29、落物卡鉆有何特點(diǎn)?
答:出現(xiàn)卡鉆很突然,遇卡后卡點(diǎn)不隨時(shí)間上移,且可正常循環(huán)鉆井液。
30、怎么樣預(yù)防落物卡鉆?
答:(1)、起下鉆操作時(shí),嚴(yán)防物體從井口掉入,按規(guī)定檢查井口工具。
(2)、發(fā)生落物事故后,在未卡死之前(即:鉆具可旋轉(zhuǎn),上提下放有一定的范圍),盡量采用旋轉(zhuǎn)鉆具的方法將落物蹩入井壁,遇卡時(shí)嚴(yán)禁死提硬拔,以防上提卡死。
(3)、空井時(shí)應(yīng)將井口蓋好。
(4)、表層和中間套管的下入時(shí),盡量留較少的口袋,以免固完井水泥凝固后,再進(jìn)行下邊的鉆進(jìn)時(shí),水泥環(huán)較長,容易脫落造成卡鉆。
31、發(fā)生落物卡鉆時(shí)如何處理?
答:(1)、上提下放活動鉆具或輕輕轉(zhuǎn)動鉆具,將落物蹩入井壁(注:必須在鉆具扭轉(zhuǎn)系數(shù)范圍之內(nèi)進(jìn)行,嚴(yán)防扭斷鉆具)。
(2)、將鉆具接上下震擊器,進(jìn)行震擊解卡。
(3)、將鉆具倒開進(jìn)行套銑處理。
32、什么是井塌卡鉆?
答:由于井壁坍塌將鉆具埋住卡死,叫做井塌卡鉆。
33、發(fā)生井塌卡鉆的的原因有那些?
答:(1)、鉆井液性能不符合設(shè)計(jì)要求,造成易塌地層垮塌。
(2)、因井漏引起上部地層井壁坍塌。
(3)、鉆井液密度低于地層壓力,造成地層坍塌。
(4)、起鉆未灌滿泥漿,引起地層坍塌。
(5)、鉆頭泥包起鉆形成拔活塞的抽吸作用引起井塌。
(6)、井噴后或泡油解卡后,井壁失去穩(wěn)定造成井塌。
34、怎樣預(yù)防井塌卡鉆?
答:(1)、鉆井液性能符合設(shè)計(jì)要求,變化幅度不得過大。
(2)、發(fā)生井漏時(shí)應(yīng)及時(shí)采取措施堵漏措施。
(3)、起鉆時(shí)要灌好泥漿。
(4)、嚴(yán)防井噴事故的發(fā)生。
(5)、根據(jù)地層破裂壓力、地層孔隙壓力,配合合理的鉆井液密度平衡易塌地層。
(6)、處理解卡事故后,應(yīng)及時(shí)洗井并調(diào)整好鉆井液性能。
(7)、對于上部易水化分散地層和下步滲透好 的地層,要嚴(yán)格控制好泥漿的失水,并增加短起下次數(shù),避免拔活塞將地層抽垮。
35、井塌卡鉆的特點(diǎn)?
答:(1)、不能上提下放,轉(zhuǎn)盤不能轉(zhuǎn)動。
(2)、不能開泵循環(huán)。
36、怎樣處理井塌卡鉆?
答:(1)、測卡點(diǎn),用倒爆松扣的方法將卡點(diǎn)以上鉆具倒開起出。
(2)、采取優(yōu)質(zhì)的鉆井液穩(wěn)定井壁,控制井塌的惡化。
(3)、選擇合適相應(yīng)尺寸的套銑筒對所埋鉆具進(jìn)行套銑。
(4)、套通全部鉆具(或接近鉆頭及扶正器的位置),接液壓震擊器對扣,試圖恢復(fù)循環(huán)震擊解卡。若不能解卡,則泡油或解卡劑配合震擊器解卡。
37、什麼是鍵槽卡鉆?
答:因井眼鍵槽造成的鉆具被卡,稱之為鍵槽卡鉆。
38、鍵槽卡鉆有何特點(diǎn)?
答:(1)、發(fā)生鍵槽卡鉆后能正常循環(huán)鉆井液,泵壓無變化。
(2)、上提鉆具時(shí),(卡死之前)上提遇卡、下放正常。
(3)、上提鉆具時(shí),卡死之前上提遇卡、卡鉆的位置不變或變化不大。
39、怎樣預(yù)防鍵槽卡鉆?
答:(1)、保證井身質(zhì)量,使全角變化率符合井身質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(2)、起鉆到有鍵槽的位置處,用低速輕輕上提,嚴(yán)防上提過猛將鉆具提死。
(3)、發(fā)現(xiàn)鍵槽后(鉆桿接頭有時(shí)有阻卡現(xiàn)象),不要輕易改變?nèi)刖你@具結(jié)構(gòu)。
(4)、起出鉆具,下鉆至鍵槽頂部用牙輪或鍵槽破壞器將鍵槽消除。
(5)、在定向井中,采用18度鉆桿,減輕、克服鍵槽的產(chǎn)生。
40、鍵槽卡鉆如何處理?
答:(1)、首先不能將鉆柱提死,應(yīng)接方鉆桿循環(huán)鉆井液,轉(zhuǎn)動鉆具,不同方位上提。如仍提不出要慢慢轉(zhuǎn)、倒劃眼。
(2)、接地面震擊器下?lián)艚饪?/div>